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摘要:电梯限速器是电梯最重要的安全部件之一, 当电梯轿厢速度超过限速器的限定速度时,限速器与安全钳联动,将电梯轿厢制动在导轨上,起到安全保护作用,是电梯最重要的安全保障。本文对电梯限速器校验相关问题进行探讨。
关键词:电梯 限速器 校验
1、前言
限速器是一种限制轿厢速度的装置,它只有与安全钳联动,才能起到安全作用。当轿厢上行或下行超速时,通过电气触点使电梯停止运行,当下行超速电气触点动作仍不能使电梯停止,速度达到一定值后,限速器机械动作,由其带动钢丝绳,借助安全钳联动机构,拉动安全钳夹住导轨将轿厢制停;当曳引钢丝绳断裂造成轿厢(或对重)坠落时,也由限速器的机械动作拉动安全钳,使轿厢制停在导轨上。电梯在经过长时间的使用后,限速器将会因磨损、锈蚀、疲劳等情况引起参数改变或功能减弱、丧失等。因此,电梯限速器的现场校验就显得特别重要,是电梯检验中的重要项目。根据《TSG T7001-2009 电梯监督检验和定期检验规则—曳引与强制驱动电梯》2.11(3)规定:使用周期达到2年的电梯,或者限速器动作出现异常、限速器各调节部位封记损坏的电梯,应当由经许可的电梯检验机构或者电梯生产单位对限速器进行动作速度校验,并且由该单位出具校验报告。GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》中附录D中D2 i)条的要求:“限速器应沿着轿厢(见9.9.1、9.9.2)或对重(或平衡重)(见9.9.3)下行方向检查限速器的动作速度。”标准要求:操纵轿厢安全钳装置的限速器的动作速度应发生在至少等于额定速度的115%。但应小于:1、对于除了不可脱落滚柱式以外的瞬时式安全钳为0.8 m/s;2、对于不可脱落式滚柱式瞬时式安全钳为1 m/s;3、对于额定速度小于或等于1 m/s的渐进式安全钳为1.5 m/s;4、对于额定速度于1 m/s 的渐进式安全钳为1.25v+(0.25/v) m/s(v为额定速度)。(注:对于额定速度大于1 m/s的电梯,建议选用接近d)规定的动作速度值。)
2、限速器的校验
在进行限速器的校验工作实施之前,首先检查设备的运行状态是否良好,然后断开电梯的主电源开关,将限速器绳拉起,脱离开限速器轮,使限速器绳不能落下。针对一些楼层高、卸绳较难的电梯,可在机房将大力钳夹住非提拉安全钳侧的限速器绳,然后检修向上点动运行(或人工打开制动器,让电梯慢慢往上溜),使限速器绳松脱;再用一个大力钳将限速器另外一边绳夹住,使钢丝绳完全脱离限速器轮槽。
在限速器实施时,将电梯测速表的一组检测线跨接到限速器联动开关的两端,另一组检测线跨接到一微动开关的两端,将微动开关放到限速器夹块的下方。用可调速的专用驱动装置逐渐将限速器加速,使限速器动作时带动夹块动作,即可打断开关,此时用测速表测量限速器轮的线速度。接到限速器联动开关的两端的检测线对应的动作速度就是限速器电气动作速度,而限速器夹块下方的微动开关对应的动作速度则是限速器的机械动作速度。
3、限速器校验具体操作存在问题与对策
根据GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》的9.9.7“限速器动作前的响应时间应足够短,不允许在安全钳动作前达到危险的速度。”
对限速器校验结果的产生影响主要由于限速器本身的设计和限速器安全钳联动滞后。校验中限速器和安全钳的联动响应时间包括两个部分:一是限速器本身动作的响应时间;另一部分是限速器动作后,连杆机构动作,提起楔块与导轨接触的响应时间。如何保证这两个响应时间足够短,应有多短才能保证校验数据符合要求,是具体操作中面临的难题。
3.1保证限速器本身动作的响应时间足够短。
如果现场所使用的是动作速度不连续的限速器,则存在动作滞后的问题,会导致所获取的限速器机械动作速度不准确。
以常见的凸轮棘爪甩块式限速器为例,其现场实际的动作速度往往是具有加速的瞬态动作速度。在理想状态下,在限速器动作瞬间,限速器甩块棘爪正好插入某一止停爪中,则此时安全钳操纵杆的响应时间与限速器的动作速度是基本一致的,即安全钳的初始速度即是限速器的动作速度。但若限速器甩块棘爪刚好滞后于应卡入的止停爪,此时限速器甩块棘爪就进入下一个止停爪中,此期间限速器继续加速运转,则安全钳的动作时间就比该动作的时间滞后了。此时将微动开关放到限速器夹块的下方,动作就有时间上的滞后,获取的机械速度就会有相应的提高,所以是不准确的。
假如限速器是五爪型式的,每爪间为72°弧度,选用限速器动作速度为Vx=0.78m/s ,电梯额定速度为0.65 m/s ,限速器节圆直径为φ380mm ,下行的加速度为 1.98 m/s2,假设限速器动作时,刚好在设定动作速度(0.78m/s )时滞后一个棘爪,即滞后72°再动作,利用匀加速运动方程,可计算实际的动作速度VS ,
(S是限速器绳轮的1/5节圆周长)
相对不同的棘爪数,假如其他参数不变,那么滞后一个棘爪的机械动作速度不同。如果限速器是两爪型式的,则实际的动作速度为VS=1.72m/s。如果棘爪数越多,滞后时间越短,此期间绳轮运行距离越小,则检测到的实际动作速度越小,也越接近真值,如下表所示:
类型 总棘爪数 绳轮运行距离s/(m) 滞后一个棘爪的不同机械动作速度(m/s)
1 2 0.597 1.72
2 3 0.398 1.48
3 4 0.298 1.34
4 5 0.238 1.25
5 6 0.199 1.18
6 7 0.170 1.13
7 8 0.149 1.09
8 9 0.133 1.07
9 10 0.119 1.04
当棘爪数趋于无穷大时,S值趋于无穷小,机械动作速度才越接近设定值
因此,对于以上限速器的机械动作速度测试,在可能的情况下,不采用微动开关,而应连接传感器进行实时记录。可将传感器触头通过磁力座吸在限速器上,使其正对一个限速器动作时会产生运动的部分(动作块),限速器没动作时,传感器和动作块的间距在规定范围内,无动作感应;当限速器动作,限速器动作块离开原位,则传感器和动作块之间的距离超过规定范围,传感器触头即时感应动作。只有这样,所记录的机械动作那一刻测速表的值,才是限速器真正的机械动作速度。
3.2保证连杆机构动作后提起楔块与导轨接触的响应时间足够短。
这一部分的响应时间,指的是限速器安全钳联动的响应时间,即达到理论动作速度瞬间至达到所要求力的时间。GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》的9.9.4规定,限速器动作时,限速器绳的张力不得小于以下两个值的较大者:a)安全钳起作用所需力的两倍;或b)300N。
根据GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》中F3.2.4.1的规定,计算这个响应时间的范围,从安全钳响应前的自由落体距离考虑。安全钳响应前的自由落体距离应按限速器最大动作速度进行计算:
其中h —自由落体距离( m),v 1—限速器动作速度(m/s ),0.10—相当于响应时间内的运行距离(m ),0.03—相当于夹紧件与导轨接触期间的运行距离( m)。
假设限速器最大动作速度为0.78m/s ,已知自由落体的加速 ,则可得出自由落体运行距离为:
可导出响应的时间t,
即响应时间应小于0.127s。
根据响应时间,也可得出响应瞬时的速度值v响,
这一部分的响应时间,反映的是限速器安全钳联动的灵敏性。但由于所有相关的电梯标准和检验规程中,并没有对限速器与安全钳之间的配型验证予以规定。GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》要求“限速器动作前的响应时间足够短,不允许在安全钳动作前达到危险的速度”,那么动作安全钳所要求力的瞬间的速度不超过安全钳被认证过的最大速度,即危险速度为超过安全钳认证的最大动作速度的任何速度。
从上述例子来分析,要保证这一部分的响应时间足够短,就要求所配备的安全钳经认证的最大速度应>v响( 1.24m/s)。
4、结论
电梯的限速器—安全钳系统作为电梯失控超速下坠时自动制停的安全装置,对电梯安全至关重要。而在该电梯的具体检验中,电梯限速器动作速度的校验更是一个重点。对于不同的限速器类型与安装环境,在具体的现场校验过程中采取的不同操作,消除限速器安全钳的联动中的滞后对限速器校验结果的影响。对该项目检验方法加以优化,使之更具可操作性,从而保证全面开展该项目的检测,提高电梯安全技术状况,确保电梯安全运行。
参考文献:
[1] TSG T7001-2009《电梯监督检验和定期检验规则—曳引与强制驱动电梯》.
[2]GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》.
[3]EN81-1:1998《电梯制造与安装安全规范》解读.
关键词:电梯 限速器 校验
1、前言
限速器是一种限制轿厢速度的装置,它只有与安全钳联动,才能起到安全作用。当轿厢上行或下行超速时,通过电气触点使电梯停止运行,当下行超速电气触点动作仍不能使电梯停止,速度达到一定值后,限速器机械动作,由其带动钢丝绳,借助安全钳联动机构,拉动安全钳夹住导轨将轿厢制停;当曳引钢丝绳断裂造成轿厢(或对重)坠落时,也由限速器的机械动作拉动安全钳,使轿厢制停在导轨上。电梯在经过长时间的使用后,限速器将会因磨损、锈蚀、疲劳等情况引起参数改变或功能减弱、丧失等。因此,电梯限速器的现场校验就显得特别重要,是电梯检验中的重要项目。根据《TSG T7001-2009 电梯监督检验和定期检验规则—曳引与强制驱动电梯》2.11(3)规定:使用周期达到2年的电梯,或者限速器动作出现异常、限速器各调节部位封记损坏的电梯,应当由经许可的电梯检验机构或者电梯生产单位对限速器进行动作速度校验,并且由该单位出具校验报告。GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》中附录D中D2 i)条的要求:“限速器应沿着轿厢(见9.9.1、9.9.2)或对重(或平衡重)(见9.9.3)下行方向检查限速器的动作速度。”标准要求:操纵轿厢安全钳装置的限速器的动作速度应发生在至少等于额定速度的115%。但应小于:1、对于除了不可脱落滚柱式以外的瞬时式安全钳为0.8 m/s;2、对于不可脱落式滚柱式瞬时式安全钳为1 m/s;3、对于额定速度小于或等于1 m/s的渐进式安全钳为1.5 m/s;4、对于额定速度于1 m/s 的渐进式安全钳为1.25v+(0.25/v) m/s(v为额定速度)。(注:对于额定速度大于1 m/s的电梯,建议选用接近d)规定的动作速度值。)
2、限速器的校验
在进行限速器的校验工作实施之前,首先检查设备的运行状态是否良好,然后断开电梯的主电源开关,将限速器绳拉起,脱离开限速器轮,使限速器绳不能落下。针对一些楼层高、卸绳较难的电梯,可在机房将大力钳夹住非提拉安全钳侧的限速器绳,然后检修向上点动运行(或人工打开制动器,让电梯慢慢往上溜),使限速器绳松脱;再用一个大力钳将限速器另外一边绳夹住,使钢丝绳完全脱离限速器轮槽。
在限速器实施时,将电梯测速表的一组检测线跨接到限速器联动开关的两端,另一组检测线跨接到一微动开关的两端,将微动开关放到限速器夹块的下方。用可调速的专用驱动装置逐渐将限速器加速,使限速器动作时带动夹块动作,即可打断开关,此时用测速表测量限速器轮的线速度。接到限速器联动开关的两端的检测线对应的动作速度就是限速器电气动作速度,而限速器夹块下方的微动开关对应的动作速度则是限速器的机械动作速度。
3、限速器校验具体操作存在问题与对策
根据GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》的9.9.7“限速器动作前的响应时间应足够短,不允许在安全钳动作前达到危险的速度。”
对限速器校验结果的产生影响主要由于限速器本身的设计和限速器安全钳联动滞后。校验中限速器和安全钳的联动响应时间包括两个部分:一是限速器本身动作的响应时间;另一部分是限速器动作后,连杆机构动作,提起楔块与导轨接触的响应时间。如何保证这两个响应时间足够短,应有多短才能保证校验数据符合要求,是具体操作中面临的难题。
3.1保证限速器本身动作的响应时间足够短。
如果现场所使用的是动作速度不连续的限速器,则存在动作滞后的问题,会导致所获取的限速器机械动作速度不准确。
以常见的凸轮棘爪甩块式限速器为例,其现场实际的动作速度往往是具有加速的瞬态动作速度。在理想状态下,在限速器动作瞬间,限速器甩块棘爪正好插入某一止停爪中,则此时安全钳操纵杆的响应时间与限速器的动作速度是基本一致的,即安全钳的初始速度即是限速器的动作速度。但若限速器甩块棘爪刚好滞后于应卡入的止停爪,此时限速器甩块棘爪就进入下一个止停爪中,此期间限速器继续加速运转,则安全钳的动作时间就比该动作的时间滞后了。此时将微动开关放到限速器夹块的下方,动作就有时间上的滞后,获取的机械速度就会有相应的提高,所以是不准确的。
假如限速器是五爪型式的,每爪间为72°弧度,选用限速器动作速度为Vx=0.78m/s ,电梯额定速度为0.65 m/s ,限速器节圆直径为φ380mm ,下行的加速度为 1.98 m/s2,假设限速器动作时,刚好在设定动作速度(0.78m/s )时滞后一个棘爪,即滞后72°再动作,利用匀加速运动方程,可计算实际的动作速度VS ,
(S是限速器绳轮的1/5节圆周长)
相对不同的棘爪数,假如其他参数不变,那么滞后一个棘爪的机械动作速度不同。如果限速器是两爪型式的,则实际的动作速度为VS=1.72m/s。如果棘爪数越多,滞后时间越短,此期间绳轮运行距离越小,则检测到的实际动作速度越小,也越接近真值,如下表所示:
类型 总棘爪数 绳轮运行距离s/(m) 滞后一个棘爪的不同机械动作速度(m/s)
1 2 0.597 1.72
2 3 0.398 1.48
3 4 0.298 1.34
4 5 0.238 1.25
5 6 0.199 1.18
6 7 0.170 1.13
7 8 0.149 1.09
8 9 0.133 1.07
9 10 0.119 1.04
当棘爪数趋于无穷大时,S值趋于无穷小,机械动作速度才越接近设定值
因此,对于以上限速器的机械动作速度测试,在可能的情况下,不采用微动开关,而应连接传感器进行实时记录。可将传感器触头通过磁力座吸在限速器上,使其正对一个限速器动作时会产生运动的部分(动作块),限速器没动作时,传感器和动作块的间距在规定范围内,无动作感应;当限速器动作,限速器动作块离开原位,则传感器和动作块之间的距离超过规定范围,传感器触头即时感应动作。只有这样,所记录的机械动作那一刻测速表的值,才是限速器真正的机械动作速度。
3.2保证连杆机构动作后提起楔块与导轨接触的响应时间足够短。
这一部分的响应时间,指的是限速器安全钳联动的响应时间,即达到理论动作速度瞬间至达到所要求力的时间。GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》的9.9.4规定,限速器动作时,限速器绳的张力不得小于以下两个值的较大者:a)安全钳起作用所需力的两倍;或b)300N。
根据GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》中F3.2.4.1的规定,计算这个响应时间的范围,从安全钳响应前的自由落体距离考虑。安全钳响应前的自由落体距离应按限速器最大动作速度进行计算:
其中h —自由落体距离( m),v 1—限速器动作速度(m/s ),0.10—相当于响应时间内的运行距离(m ),0.03—相当于夹紧件与导轨接触期间的运行距离( m)。
假设限速器最大动作速度为0.78m/s ,已知自由落体的加速 ,则可得出自由落体运行距离为:
可导出响应的时间t,
即响应时间应小于0.127s。
根据响应时间,也可得出响应瞬时的速度值v响,
这一部分的响应时间,反映的是限速器安全钳联动的灵敏性。但由于所有相关的电梯标准和检验规程中,并没有对限速器与安全钳之间的配型验证予以规定。GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》要求“限速器动作前的响应时间足够短,不允许在安全钳动作前达到危险的速度”,那么动作安全钳所要求力的瞬间的速度不超过安全钳被认证过的最大速度,即危险速度为超过安全钳认证的最大动作速度的任何速度。
从上述例子来分析,要保证这一部分的响应时间足够短,就要求所配备的安全钳经认证的最大速度应>v响( 1.24m/s)。
4、结论
电梯的限速器—安全钳系统作为电梯失控超速下坠时自动制停的安全装置,对电梯安全至关重要。而在该电梯的具体检验中,电梯限速器动作速度的校验更是一个重点。对于不同的限速器类型与安装环境,在具体的现场校验过程中采取的不同操作,消除限速器安全钳的联动中的滞后对限速器校验结果的影响。对该项目检验方法加以优化,使之更具可操作性,从而保证全面开展该项目的检测,提高电梯安全技术状况,确保电梯安全运行。
参考文献:
[1] TSG T7001-2009《电梯监督检验和定期检验规则—曳引与强制驱动电梯》.
[2]GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》.
[3]EN81-1:1998《电梯制造与安装安全规范》解读.